含酯基陽(yáng)離子Gemini表面活性劑的合成和應(yīng)用研究.pdf

1、表面活性劑在工業(yè),農(nóng)業(yè)和日常生活中具有廣泛的應(yīng)用,探索具有優(yōu)良性質(zhì)的新型表面活性劑成為擺在科研人員面前的重要課題。目前,一類新型的表面活性劑—Gemini表面活性成為研究的熱點(diǎn),Gemini表面活性劑是一種分子結(jié)構(gòu)新穎的新型表面活性劑,表現(xiàn)出很多奇異的特性。本論文通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn),合成了兩個(gè)系列的季銨鹽Gemini表面活性劑對(duì)稱的n-10-n和不對(duì)稱的n-10-m(n≠m),測(cè)定了它們的結(jié)構(gòu),CMC,研究了它們的防腐性能和在相轉(zhuǎn)移催化方

2、面的應(yīng)用。主要工作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.本文合成了兩個(gè)系列的季銨鹽Gemini表面活性劑,采用UV、IR、1HNMR,元素分析表征了它們的結(jié)構(gòu),結(jié)果表明所合成的目標(biāo)化合物符合指定結(jié)構(gòu)。對(duì)影響反應(yīng)的因素進(jìn)行了討論,找出了合成的最佳合成條件。
　　2.采用氣相色譜法對(duì)己二酸二(N,N-二甲基胺基乙基)酯定量分析方法進(jìn)行了研究:FID檢測(cè)器,采用1m×2.5mm玻璃柱,填充物為2.5％OV-17 Chromosorb W-HP

3、(80～100目);2,4-二氯-1,5-二硝基苯為內(nèi)標(biāo)物;柱溫:200℃;氣流速度:載氣(N2):30mL/min;氫氣(H2):30/min;空氣:300mL/min;其線性回歸方程為Y=1.4213X-0.093,相關(guān)系數(shù)r=0.9999,其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.23％,變異系數(shù)為0.25％。
　　3.采用溴酚藍(lán)兩相滴定法測(cè)定己二酸二酯類Gemini雙子表面活性劑的含量,測(cè)定結(jié)果如下:8-10-8、14-10-14、16-10-16

4、、12-10-12、12-10-16、14-10-16的含量分別為:99.6％、98.1％、99.2％、99.1％、99.4％、99.5％.4.采用電導(dǎo)法測(cè)定所合成的季銨鹽Gemini表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC),其臨界膠束濃度為:12-10-12、14-10-14、16-10-16分別為:9.92×10-4、7.77×10-4、8.45×10-5mol/L。
　　5.通過(guò)掛片失重法研究12-10-12、14-10-14、1

5、6-10-16雙子表面活性劑在1M鹽酸溶液中對(duì)碳鋼的緩蝕性能,結(jié)果表明隨著表面活性劑12-10-12、14-10-14、16-10-16的濃度的增加,對(duì)碳鋼的緩蝕效率增加,當(dāng)表面活性劑濃度接近各自的臨界膠束濃度時(shí)緩蝕效率接近最大值。其緩蝕機(jī)理為表面活性劑在碳鋼表面的吸附形成分子膜,從而阻礙了鹽酸對(duì)鋼鐵的腐蝕。在所研究的濃度范圍內(nèi),鹽酸溶液中該類雙子表面活性劑在碳鋼表面的吸附行為符合Langmuir吸附等溫式,其方程分別為:C/E=1.0

6、40C+5.975×10-8,C/E=1.039C+2.945×10-7,C/E=1.049C+4.841×10-7,其吸附自由能(ΔG)分別為:-52.902、-48.816、-47.542 KJ/mol。
　　6.以醋酸鈉和對(duì)甲基氯芐在12-10-12為相轉(zhuǎn)移催化劑條件下的親核取代反應(yīng)為探針?lè)磻?yīng),發(fā)現(xiàn)12-10-12對(duì)醋酸鈉和對(duì)甲基氯芐反應(yīng)的催化效果與傳統(tǒng)表面活性劑(如四丁基溴化銨)相比要好得多,并提出了反應(yīng)機(jī)理模型。本文也研